75铜锌镉铬锰及镍的原子吸收分光光度法《空气与废气监测分析方法》第四版增补版精讲.docx
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75铜锌镉铬锰及镍的原子吸收分光光度法《空气与废气监测分析方法》第四版增补版精讲
新项目试验报告
项目名称：
铜、锌、镉、锰及镍的原子吸收分光光度法
《空气与废气监测分析方法》（第四版）
项目负责人：
审批日期：
一、项目概述
悬浮颗粒物（SP）中痕量金属（如Pb、Cd、Zn等）是重要的大气污染物之一。
这些颗粒中的金属元素多来源于人为污染，主要存在于《2.5um的细小颗粒物中。
目前已证实颗粒物中至少有10种痕量金属具有生物毒性，以Cd、As等为代表的无机金属元素及其化合物，不但对人体具有毒害，而且具有致癌作用。
在一些城市中Pb、Cd已达有害水平。
用大流量采样器或中流量采样器将SP采集在滤料山，样品酸消解处理后，用原子吸收分光光度法作颗粒物各组分分析。
二、检测方法和原理
检测方法：
原子吸收分光光度法。
原理：
采集在过氯乙烯滤膜上的颗粒物，用硫酸-灰化法消化，制备成样品溶液，然后将溶液引入火焰或石墨炉原子化器内，用标准曲线法或标准加入法测定溶液中各元素的浓度。
除镉外，其他元素均未见到明显的干扰。
测定镉时，用碘化钾-甲基异丁基酮进行萃取分离以消除干扰。
如用石墨炉测定，则可用氘灯扣除背景，消除干扰。
各元素测定范围见表1（按采样10m3，定容10ml计）。
表1
元素
Cu
Zn
Cd*
Mn
Ni
测定范围（ug/m3）
0.2～8
0.3～3
0.05～0.5
0.2～5
0.5～5
*经碘化钾-甲基异丁基酮萃取测定。
三、主要仪器和试剂
1.试剂和材料
除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，去离子水或同等纯度的水。
1.1过氯乙烯滤膜。
1.2硝酸、盐酸、氢氟酸：
优级纯。
1.30.7%（V/V）硫酸溶液：
用优级纯硫酸配制。
1.41%（V/V）硝酸溶液：
用优级纯硝酸配制。
1.5硝酸溶液：
0.16mol/L。
1.65%（m/V）抗坏血酸溶液：
称取5.0g抗坏血酸，溶解于水中并稀释至100ml。
临用时配制。
1.7甲基异丁酮。
1.8碘化钾溶液：
1.0mol/L。
1.9铜、锌、镉、锰及镍标准贮备液：
称取上述金属（99.99%）各0.5000g，分别用（1+1）盐酸溶液5.0ml、硝酸5.0ml溶解，移入500ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。
上述溶液每毫升含相应元素1.00mg。
贮于聚乙烯塑料瓶中，冰箱内保存。
1.10铜、锌、镉、锰及镍标准使用液：
临用时，吸取10.00ml标准贮备液于100ml容量瓶中，底价1.0ml硝酸，用水稀释至标线。
此溶液没毫升含铜、锌、镉、锰及镍各元素100ug。
2.仪器和设备
2.1总悬浮颗粒物采样器：
大流量采样器或中流量采样器。
2.2马弗炉。
2.3铂坩埚或裂解石墨坩埚：
20～30ml。
2.4原子吸收分光光度计：
具有火焰、石墨炉原子化器。
四、采样要求和样品预处理技术
同总悬浮颗粒物采样方法。
五、检测步骤
3.1原子吸收分光光度计工作条件
①火焰原子吸收分光光度法工作条件，见表2
表2
元素
波长（nm）
狭缝（nm）
灯电流（mA）
火焰类型
线性范围（ug/ml）
Cd
228.8
0.7
2
贫燃焰
0.2～1
Cu
324.7
0.7
6
贫燃焰
0.5～8
Mn
279.5
0.2
6
贫燃焰
0.5～5
Ni
232.0
0.2
12
中燃焰
0.5～5
Zn
213.9
0.7
15
贫燃焰
0.2～3
②石墨炉原子吸收分光光度法工作条件，见表3
表3
元素（波长，nm）
Cd（228.8）
Cr（357.9）
Ni（232.0）
干燥（℃/s）
150/15
150/15
150/15
灰化（℃/s）
350/30
1000/30
1100/30
原子化（℃/s）
1700/6
2600/6
2600/6
热除（℃/s）
2000/5
2700/5
2700/5
线性范围（ng/ml）
0.1～2.0
1.0～50
20～400
背景（氘灯）
扣
不扣
不扣
3.2标准曲线的绘制
取8个100ml容量瓶，按表4配制个待测元素的标准系列，并按照原子吸收分光光度法的工作条件，测定吸光度。
以吸光度对各相应元素的浓度绘制标准曲线。
3.3样品测定
3.3.1样品溶液制备，硫酸-灰化法：
取适量样品滤膜于铂坩埚货裂解石墨坩埚中，加入0.7%硫酸溶液2ml，使样品充分润湿，浸泡1h，然后再电热板上加热，小心蒸干。
将坩埚置于马弗炉中400℃±10℃加热4h，至有机物完全烧尽。
停止加热，待炉温降至300℃以下时，取出坩埚，冷却至室温，加4～6滴氢氟酸，摇动使其中残渣溶解。
在电热板上小心加热至干，再加7～8滴硝酸，继续加热至干，用0.16mol/L硝酸溶液将样品定量转移至10ml容量瓶中，并稀释至标线，摇匀，即为待测样品溶液。
3.3.2按与标准曲线绘制相同的仪器工作条件测定样品溶液的吸光度。
3.3.3取同批号、等面积的空白滤膜，按样品测定步骤测定空白值。
表4
瓶号
0
1
2
3
4
5
6
7
Cd
镉标准使用液（ml）
0
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.80
1.00
镉浓度（ug/ml）
0
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.80
1.00
Cu
铜标准使用液（ml）
0
0.50
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
8.00
铜浓度（ug/ml）
0
0.50
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
8.00
Mn
锰标准使用液（ml）
0
0.50
1.00
1.50
2.00
3.00
4.00
5.00
锰浓度（ug/ml）
0
0.50
1.00
1.50
2.00
3.00
4.00
5.00
Ni
镍标准使用液（ml）
0
0.50
1.00
1.50
2.00
3.00
4.00
5.00
镍浓度（ug/ml）
0
0.50
1.00
1.50
2.00
3.00
4.00
5.00
Zn
锌标准使用液（ml）
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
2.00
3.00
锌浓度（ug/ml）
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
2.00
3.00
水（ml）
100
97.6
95.3
92.5
89.7
85.4
80.2
73.0
六、结果计算
以铜为例：
式中：
C—样品溶液中铜浓度，ug/ml；
C0—空白溶液中铜浓度，ug/ml；
V—样品溶液体积，ml；
St—样品滤膜总面积，cm2；
Sa—测定时所取样品滤膜面积，cm2；
Vn—标准状态下的采样体积，m3。
7.2结果与评价（标准曲线，检出限，精密度，正确度，回收率）
1铜
（1）标准曲线：
截距a=0.0008斜率b=0.150相关系数r=0.9999符合r≥0.999的要求具体见附表1。
（2）检出限：
用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.012µg/m3。
具体见附表2。
（3）精密度：
分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为:
2.5%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表4。
（4）正确度：
取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为1.44mg/L，测定结果在盲样所给的1.42±0.07mg/L范围内。
具体见附表5。
（5）回收率：
以试样测定值为11.20ug，11.40ug的二个样品分别加标量10.0ug，得回收率为97.0%，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表3。
2锌
（1）标准曲线：
截距a=0.0019斜率b=0.478相关系数r=0.9994符合r≥0.999的要求具体见附表6。
（2）检出限：
用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.004µg/m3。
具体见附表7。
（3）精密度：
分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为:
2.0%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表9。
（4）正确度：
取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为1.342mg/L，测定结果在盲样所给的1.330±0.07mg/L范围内。
具体见附10。
（5）回收率：
以试样测定值为7.40ug，7.55ug的二个样品分别加标量5.0ug，得回收率为100%，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表8。
3镉
（1）标准曲线：
截距a=0.0024斜率b=0.356相关系数r=0.9994符合r≥0.999的要求具体见附表11。
（2）检出限：
用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.004µg/m3。
具体见附表12。
（3）精密度：
分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为:
0.0%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表14。
（4）正确度：
取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为0.0802mg/L，测定结果在盲样所给的0.0788±0.0042mg/L范围内。
具体见附表15。
（5）回收率：
以试样测定值为0.50ug，0.50ug的二个样品分别加标量10.0ug，得回收率为95.0%，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表13。
4锰
（1）标准曲线：
截距a=0.0007斜率b=0.170相关系数r=0.9994符合r≥0.999的要求具体见附表16。
（2）检出限：
用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.012µg/m3。
具体见附表17。
（3）精密度：
分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为:
4.4%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表19。
（4）正确度：
取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为0.495mg/L，测定结果在盲样所给的0.500±0.020mg/L范围内。
具体见附表20。
（5）回收率：
以试样测定值为5.90ug，5.55ug的二个样品分别加标量5.0ug，得回收率为102.0%，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表18。
5镍
（1）标准曲线：
截距a=0.0018斜率b=0.056相关系数r=0.9994符合r≥0.999的要求具体见附表21。
（2）检出限：
用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.04µg/m3。
具体见附表22。
（3）正确度：
取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为0.780mg/L，测定结果在盲样所给的0.778±0.03mg/L范围内。
具体见附表24。
（4）回收率：
以试样测定值为0.00ug，0.00ug的二个样品分别加标量10.0ug，得回收率为97.2，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表23。
七、项目小结
1分析人员具有上岗资格，有能力承担该项目的分析。
2PE900T火焰原子分光光度计经过计量部门检定合格，满足分析要求。
3设施和环境条件均控制在10℃-35℃，湿度20%-80%条件下，满足环境要求。
4运用该方法对水中的铁、锰进行了标准曲线的绘制，检出限实验，精密度实验，正确度实验和回收率实验，测定结果均达到要求。
5实操，具体见典型报告。
附表1
标准曲线绘制原始记录表
曲线名称：
铜标准曲线曲线编号：
样品类型：
空气
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
绘制时间：
2015.1.22环境条件：
20℃48%RH
标准溶液浓度：
10mg/L定容体积：
100ml
编号
标液加入体积（ml）
标准系列浓度（mg/L）
吸光度
备注
1
0.00
0.0
0.000
2
1.00
0.2
0.031
3
2.00
0.4
0.060
4
8.00
0.8
0.121
5
10.00
1.0
0.151
6
15.00
1.5
0.224
a=0.0008b=0.150r=0.9999
附表2
检出限记录表
样品类型:
空气分析时间：
2015.1.22环境条件：
20℃48%RH
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
编号
空白值
空白标准偏差
斜率b
仪器检出限
方法检出限
1
-0.0022
0.0006
0.150
0.012µg/m3
0.012µg/m3
2
-0.0029
3
-0.0013
4
-0.0017
5
-0.0017
6
-0.0014
7
-0.0014
8
-0.0013
9
-0.0017
10
-0.0013
11
-0.0008
12
-0.0025
13
-0.0027
14
-0.0031
15
-0.0027
16
-0.0023
17
-0.0024
18
-0.0024
19
-0.0018
20
-0.0021
仪器检出限=空白标准偏差*3/b
附表3
回收率结果记录表
样品类型:
空气分析时间：
2015.1.22环境条件：
20℃48%RH
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
加标液浓度：
10.0mg/L加标体积：
1.00ml加标量：
10.0ug
编号
浓度（mg/L）
定容体积（ml）
含量（ug）
回收率%
样品1
0.224
50
11.20
样品1
0.228
50
11.40
样品1加标
0.420
50
21.00
97.0
样品1加标
0.419
50
20.95
回收率=（加标后测得含量-待测物含量）/加标量*100%
附表4
精密度记录表
样品类型:
空气分析时间：
2015.1.22环境条件：
20℃48%RH
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法
仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
样品编号：
20150116002-1
编号
浓度
（µg/m3）
平均浓度（µg/m3）
标准偏差
RSD%
1
0.45
0.47
0.01
2.5
2
0.46
3
0.47
4
0.48
5
0.47
6
0.48
附表5
国标考核记录表
样品类型:
空气分析时间：
2015.1.22环境条件：
20℃48%RH
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
编号
浓度（mg/L）
稀释倍数K
最终浓度（mg/L）
BY1410087
0.724
2.0
1.45
BY1410087
0.718
2.0
1.44
测定浓度均值（mg/L）
1.44
标准样品值（mg/L）
1.42
不确定度
±0.07
附表6
标准曲线绘制原始记录表
曲线名称：
锌标准曲线曲线编号：
样品类型：
空气
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法
仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
绘制时间：
2015.1.22环境条件：
20℃48%RH
标准溶液浓度：
10mg/L定容体积：
100ml
编号
标液加入体积（ml）
标准系列浓度（mg/L）
吸光度
备注
1
0.00
0.0
0.000
2
1.00
0.1
0.049
3
2.00
0.2
0.098
4
3.00
0.3
0.150
5
4.00
0.4
0.195
6
5.00
0.5
0.237
a=0.0019b=0.478r=0.9994
附表7
检出限记录表
样品类型:
空气分析时间：
2015.1.22环境条件：
20℃48%RH
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
编号
空白值
空白标准偏差
斜率b
仪器检出限
方法检出限
1
0.0000
0.0006
0.478
0.004µg/m3
0.004µg/m3
2
-0.0009
3
-0.0009
4
-0.0014
5
-0.0009
6
-0.0013
7
-0.0007
8
-0.0003
9
-0.0016
10
-0.0003
11
-0.0007
12
-0.0027
13
-0.0017
14
-0.0016
15
-0.0005
16
-0.001
17
-0.0006
18
-0.001
19
-0.0008
20
-0.0018
仪器检出限=空白标准偏差*3/b
附表8
回收率结果记录表
样品类型:
空气分析时间：
2015.1.22环境条件：
20℃48%RH
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
加标液浓度：
10mg/L加标体积：
0.50ml加标量：
5.0ug
编号
浓度（mg/L）
定容体积（ml）
含量（ug）
回收率%
样品1
0.148
50
7.40
样品1
0.151
50
7.55
样品1加标
0.250
50
12.50
100.0
样品1加标
0.251
50
12.55
回收率=（加标后测得含量-待测物含量）/加标量*100%
附表9
精密度记录表
样品类型:
空气分析时间：
2015.1.22环境条件：
20℃48%RH
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
样品编号：
20150116002-1
编号
浓度
（µg/m3）
平均浓度（µg/m3）
标准偏差
RSD%
1
3.1
3.1
0.06
2.0
2
3.1
3
3.1
4
3.0
5
3.1
6
3.2
附表10
国标考核记录表
样品类型:
空气分析时间：
2015.1.22环境条件：
20℃48%RH
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
编号
浓度（mg/L）
稀释倍数K
最终浓度（mg/L）
BY1412027
0.269
5.0
1.345
BY1412027
0.268
5.0
1.340
测定浓度均值（mg/L）
1.342
标准样品值（mg/L）
1.330
不确定度
±0.07
附表11
标准曲线绘制原始记录表
曲线名称：
镉标准曲线曲线编号：
样品类型：
空气
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法
仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
绘制时间：
2015.1.23环境条件：
20℃50%RH
标准溶液浓度：
10mg/L定容体积：
100ml
编号
标液加入体积（ml）
标准系列浓度（mg/L）
吸光度
备注
1
0.00
0.0
0.000
2
0.50
0.05
0.020
3
1.00
0.1
0.038
4
2.00
0.2
0.075
5
3.00
0.3
0.112
6
5.00
0.5
0.178
a=0.0024b=0.356r=0.9994
附表12
检出限记录表
样品类型:
空气分析时间：
2015.1.23环境条件：
20℃50%RH
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
编号
空白值
空白标准偏差
斜率b
仪器检出限
方法检出限
1
-0.0008
0.0005
0.356
0.004µg/m3
0.004µg/m3
2
-0.0003
3
-0.0006
4
0.0001
5
0.0005
6
-0.0002
7
-0.0009
8
-0.0007
9
-0.0012
10
-0.0002
11
-0.0007
12
-0.0007
13
-0.0003
14
-0.0013
15
-0.0001
16
-0.0012
17
-0.0011
18
-0.0011
19
-0.0001
20
-0.001
仪器检出限=空白标准偏差*3/b
附表13
回收率结果记录表
样品类型:
空气分析时间：
2015.1.23环境条件：
20℃50%RH
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法
仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
加标液浓度：
10.0mg/L加标体积：
1.00ml加标量：
10.0ug
编号
浓度（mg/L）
定容体积（ml）
含量（ug）
回收率%
样品1
0.010
50
0.50
样品1
0.010
50
0.50
样品1加标
0.200
50
10.0
95.0
样品1加标
0.199
50
9.95
回收率=（加标后测得含量-待测物含量）/加标量*100%
附表14
精密度记录表
样品类型:
空气分析时间：
2015.1.23环境条件：
20℃50%RH
方法依据：
《空气与废气监测分析方法》第四版分析方法：
原子吸收分光光度法仪器型号：
PE900TECJC/SB-001
样品编号：
20150122001-1
编号
浓度
（µg/m3）
平均浓度（µg/m3）
标准偏差
RSD%
1
0.02
0.02
0.0
0.0
2
0.02
3
0.02
4
0.02
5
0.02
6
0.02
附表15
国标考核记录表
样品类型:
空气分析时间：
2015.1.23环境条件：
20℃50%RH
方法依据：
《空气与废气
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